高压脉冲电场高效提取玫瑰精油及其抑菌特性研究

发布时间：2020-06-02 16:24

【摘要】：玫瑰是一种芳香型植物,在我国栽培历史悠久,分布广泛,其中含有多种化学成分,而精油是玫瑰中的一大类。玫瑰精油是多种活性成分构成的复杂混合物,其作为天然植物精油安全、无毒,具有抗菌、抗氧化、抗抑郁、缓解紧张和美容养颜等功效,在食品、药品、化妆品等行业得到广泛应用。因此,其市场需求量显著增加,具有广阔的发展前景。本文以长白山地区种植的玫瑰花为原料,利用高压脉冲电场协同酶法辅助提取玫瑰精油,并对其抑菌特性和气态防腐应用进行研究,以期为玫瑰精油的提取和应用提供一定理论依据。1.酶法、超声波辅助提取玫瑰精油的单因素,对比及正交试验研究表明,酶法辅助提取效果最佳;最佳工艺条件:酶添加量0.06%,pH5.0,温度50℃,酶解时间120 min。2.通过对高压脉冲电场、超高压协同酶法辅助提取玫瑰精油的单因素试验、响应面试验和对比试验研究得出:(1)高压脉冲电场协同酶法辅助提取玫瑰精油最佳工艺参数:脉冲数10.09个、电场强度20.96 kV/cm、蒸馏时间1.64 h,在此条件下精油得率达到最大值,为0.1165%;各因素对精油得率影响大小顺序为电场强度、蒸馏时间、脉冲数。(2)超高压协同酶法辅助提取玫瑰精油最佳工艺参数:压力338.95 MPa、保压时间5.23 min、蒸馏时间2.16 h,在该条件下精油得率达到最大值,为0.1102%;各因素对精油得率影响大小顺序为压力、蒸馏时间、保压时间。(3)高压脉冲电场协同酶法辅助提取玫瑰精油得率高,用时短。3.玫瑰精油抑菌试验研究表明,精油对3种供试菌生长均表现出一定抑制作用;对大肠杆菌和沙门氏菌的MIC均为1.25 mg/mL,对金黄色葡萄球菌的MIC为2.5 mg/mL;精油浓度为4 mg/mL时,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率达到90%以上;温度在50-70℃范围内,对精油的抑菌活性有促进作用;酸性条件下精油的抑菌效果强于碱性条件;紫外照射对精油的抑菌作用没有影响;NaCl与精油具有协同抑菌作用。4.通过对玫瑰精油进行GC-MS分析鉴定出63种化合物,占精油总量的95.04%,其中,种类最多的是萜烯类化合物,其次是醇类、醛类、烷烃类和酯类化合物,含量最多的为香茅醇,其次是十九烷。5.玫瑰精油气态防腐试验研究表明,精油易挥发,可以有效抑制细菌和霉菌生长,并延长肉类的保存时间;与对照组相比,经精油处理的酱牛肉中菌落总数明显降低,而且随着精油浓度增加,肉中菌落数减少。
【图文】：

标准曲线,葡萄糖,标准曲线,酶解

图 2.1 葡萄糖标准曲线Fig. 2.1 Standard curve of glucose表 2.7 纤维素酶活力测定结果Table 2.7 The results of cellulase activity1 2 3 49.64 50.45 49.91 验结果玫瑰精油得率的影响酶解温度 45℃、酶解 pH4.5 条件下酶解 120 m影响，结果见图 2.2。0.100

等高线图,脉冲数,等高线图,交互作用

吉林大学硕士学位论文说明该模型显著且失拟项不显著，，回归方程不失拟，此回归模型是理想的，适用于模拟电场强度(X1)、脉冲数(X2)与蒸馏时间(X3)的变化对精油得率的影响。模型决定系数 R2=0.9947，说明响应值与自变量之间有显著的线性关系，此模型有较好的拟合度；R2Adj=0.9879 说明试验数据与二次多项回归方程拟合度较好，可以解释玫瑰精油得率的变化规律[124]，所以可以使用此模型对高压脉冲电场协同酶法辅助提取玫瑰精油工艺进行优化。由表 3.8 可知，一次项 X1、X3和二次项 X12、X22、X32对精油得率影响极显著，交互项 X1X2、X1X3对结果影响显著，而 X2、X1X3影响不显著。表明各因素对精油得率的影响复杂，而不是简单线性关系，之间的交互作用较强。(3) 响应面分析利用 Design-Expert8.0.6 软件对交互项进行分析，分别固定电场强度、脉冲数和蒸馏时间三个因素中 1 个因素为中心点，得到其他 2 个因素的交互作用对玫瑰精油得率影响的三维响应面图与二维等高线图，结果见图 3.5-3.7。通过响应面图和等高线图可以直观看出各个因素及其交互作用对玫瑰精油得率的影响。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ654.2

【参考文献】